1
10-ma’ruza
Cheksiz tor uchun Koshi masalasini yechish. Asosiy masalalarning qo’yilishi:
Koshi masalasi, chegaraviy masalalar, aralash masalalar
Ma’ruza rejasi:
1.
Cheksiz tor uchun Koshi masalasining qo’yilishi.
2.
Dalamber formulasi.
3.
Chegaralanmagan tor uchun bir jinsli bo’lmagan Koshi masalasini yechish.
Cheksiz tor uchun Koshi masalasining qo’yilishi
Cheksiz uzunlikdagi ya’ni chetki nuqtalarining tebranish jarayoniga ta’sirini
e’tiborga olmasa ham bo’ladigan yetarlicha uzun
torning erkin tebranish
tenglamasini qaraymiz.
Bunday tebranishlarni yuzaga keltiruvchi sabablar torning boshlang’ich
muvozanat holatidan og’ishi yoki tor nuqtalarining biror tezlikda taqsimlanishiga
olib keluvchi torning boshlang’ich impulsi bo’lishi mumkin. Shuning uchun,
cheksiz uzunlikdagi torning erkin tebranishini tavsirlovchi
bu tebranishning bir
jinsli tenglamasini yechishimiz kerak:
(1)
boshlang’ich
( )
|
( )
(2)
shartlari bilan yechamiz. Bu yerda
( ) va ( ) funksiyalr sonlar o’qida
berilgan funksiyalar.
Shuning uchin (1) va (2) masalani boshlag’ich shartli masala yoki Koshi masalasi
2
(
)
ko’rinishda yozib olamiz va integrallaymiz:
( )
bu yerda
( ) funksiya o’zgaruvchining ixtiyoriy funksiyasi. Bundan
( )
( )
bu yerda
( ) had o’zgaruvchining ixtiyoriy funksiyasi.
( )
( ) deb belgilash kiritamiz. U holda
( )
( )
bo’ladi.
va o’zgaruvchilarga qaytib, topamiz:
( )
( )
(3)
bu yerda
o’z argumentlari bo’yicha ikki marta differensiallanuvchi
ixtiyoriy funksiyalar.
(3) ifoda bilan aniqlanuvchi
( ) funksiya (1) to’lqin tenglamasining
umimiy yechimi (Dalamber yechimi) bo’ladi, ya’ni (1) tenglamaning har qanday
yechimi
va
funksiyalarning mos tanlanishida (3) ko’rinishda ifodalanadi.
Xususan, (3) ifodaning har bir qo’shiluvchisi ham (1) tenglamaning yechimi
bo’ladi.
Endi (2) boshlang’ich shartlardan foydalanib,
va
funksiyalarni
aniqlaymiz. U holda
( )
( )
( ) ( )
(4)
( )
( )
( ) ( )
(5)
(5)
tenglikni
dan
gacha integrallaymiz
( )
( )
( )
(6)
bu yerda
va
o’zgarmas sonlar.
(4) va (6) tengliklardan
va
ni aniqlaymiz:
( )
( )
( )
( )
( )
( )
va
funksiyalarni (1) tenglikga qo’yib
( )
( )
( )
( )
( )
3
yoki
( )
( ) ( )
( )
(7)
tenglikni hosil qilamiz.
Agar
( ) funksiya ikki marta differensiallanuvchi va ( ) funksiya esa
bir marta differensiyallanuvchi bo’lsa, (7) formula chegaralanmagan tor uchun (1),
(2) Koshi masalasining yagona yechimi bo’ladi. (7) formulaga
Dalamber formulasi
deyiladi.